生态承载力评价方法介绍.pptx

1目录目录目录目录1.概念概念2.方法方法3.存在的问题存在的问题4.发展前景发展前景22.2资源供需平衡法王中根和夏军对西北干旱区河流进行了生态承载力评价分析和预测，构建了包括社会经济和生态环境两个子系统的指标体系，从资源支持能力和环境支持能力两个方面进行了论证。原理：他们认为，“区域生态承载力体现了一定时期、一定区域的生态环境系统，对区域社会经济发展和人类各种需求(生存需求、发展需求和享乐需求)在量(各种资源量)与质(生态环境质量)方面的满足程度”。因此可以通过该地区现有的各种资源量P、与当前模式下社会经济对各种资源的需求量Qi之间的差量关系(PiQi)/Qi以及该地区现有的生态环境质量(CBQNi)与当前人们所需求的生态环境质量(CBQi)之间的差量关系(CBQNiCBQi)/CBQi来衡量区域生态环境承载力。如果(CBQNi CBQi)/CBQi值大于零，表明研究区域生态承载力处于可承载状态;如果差值小于零，则说明该区域生态承载力处于超载的状态。评价：这种分析方法简单、可行，能够对区域生态环境承载力进行有效的分析和预测:早期这种方法用的较多，在新形势下，“自然一经济一社会”这个复合系统结构和功能产生了很大的变化，这种计算方法已经不能充分反映区域社会经济发展状况和人类的生活水平已经不能满足现在对系统全面的综合的诊释。3评价：生态足迹法拥有概念生动，易于理解、指标可比性强，以及计算简单等优点;但是这种方法的计算结果是相对静态的，缺少对系统的动态性研究，不能更好的反映一段时期内生态承载力的变化状况，而且在模型中采用了全球平均产量，还有转化因子影响以及用地类型定义的标准化等因素都会对评价结果带来影响。案例：陕西省榆林市2006年生态足迹计算与分析452.4指标体系法指标体系评价法是基于指标体系，通过描述、评价性质的可度量参数的集合来反映某种事物。在承载力研究中，指标体系通过组合一系列反映承载力各个方面及相互作用的指标使其模拟生态系统的层次结构，并根据指标间相互关联和重要程度，对参数的绝对值或者相对值逐层加权并求和，最终在目标层得到某一绝对或相对的综合参数来反映生态系统的承载状况。指标体系的实质是在实际应用中对理论框架的信息具体化，具体而言，所有的承载力分析都必须基于一定的具体的数据结构即指标框架，因此，指标体系为承载力的计算实现奠定了基础。计算方法：指标体系的计算方法一般有两种:直接求和法和状态空间法。直接求和法:是某一层次指标将其下级指标的承载率相对值在引入权重进行调整之后，直接求和得到该指标的相对值，这种方法简单易行。高吉喜按照生态弹性力、资源承载能力和环境承载力构建的压力一支持一约束体系中即采用直接求和法，其中承载指数的计算公式如下:6 式中，Si为每个承载分量大小，Wi为各分量权重，压力指数采用同样方法求得。状态空间法:状态空间法是欧氏几何空间用于定量描述系统状态的一种有效方法，是一种应用广泛的系统模拟分析和设计方法，是一种时域分析方法，不仅可以描述系统的外部特征，还可以揭示系统的内部状态和性能。通常由表示系统各要素的三维状态空间轴组成，在生态承载力的研究中，三维空间中的每一个点都代表了某一时刻资源环境与人类活动状况的空间组合，通过点的位置，可以判定相应条件下生态系统的承载状况。特点：较准确地判断某区域某时间段的承载力状况，但定量计算较为困难，构建承载力曲面较困难，所需资料较多。72.5系统模型法系统模型法是把区域作为一个复杂的“自然一经济一社会”复合开放系统，运用计算机动态模型将各种统计数据，参数数据、指标体系、运算法则、权重等整合，完成对区域系统的模拟和抽象，旨在实现区域承载力评价的基础上，更重要的在于对生态承载力发展变化趋势做出预测。在空间尺度上，计算模型可以分为封闭系统和开放系统；从时间尺度上来说，计算模型可以区分为静态模型和动态模型，其基本标志在于承载力计算中是否将时间作为变量。常用的有模型有统计学动态模型、系统动力学(SD)模型和多目标规划(MOP)模型。评价：该种方法有很好的发展前景，只是目前还在起步阶段，统计学模型是以数值关系为基础进行函数关系的模拟，不能表达系统内部的过程逻辑关系，模拟精度不够高;系统动力学模型以因果关系为基础，能够清晰表达系统的作用机制，但较为复杂，模拟巨系统仍存在许多不确定因素，实现准确模拟还有一定困难。83.3.存在问题存在问题存在问题存在问题生态承载力起步较晚，还处于探索阶段，在理论上和定量模型的研究均处于不成熟的阶段，研究中还存在一些不可避免的问题。（1）生态承载力的定义和内涵尚未达成定论。作为一个相对新颖的概念，不同的学者对生态承载力的内涵有不同的看法，至今关于在研究思路和研究方法上存在着差异。对生态承载力的概念有待进一步发展和补充完善，许多问题只能从理论上定性讨论，对研究对象、系统内部的作用机理等的认识还很模糊，承载力内部结构仍然不清晰。（2）生态承载力指标体系还需进一步完善。区域生态承载力的研究必须建立在自然、经济、社会在内的复合生态系统基础之上，而对于复杂系统不确定性特征与变化的表述是非常困难的，因此生态承载力指标体系的建立也是具有一定的难度。目前关于承载力指标体系则过于简单，没有具体的筛选依据和指标体系框架，在指标的选取和认定上还有很大的随意性，这直接影响了评价结果。而科学合理的指标体系是进行承载力研究的基础，因此以生态承载力理论研究为基础，相应的承载力指标体系应不断的完善与深化。9（3）应加强对人类活动作用的重视。以往的研究，除了对资源的承载作用和环境的纳污作用关注，只注重了人类活动对系统的压力作用，而忽视了人作为社会的主体，更多的是发挥了能动作用，人类活动对生态系统所发挥的支持作用很少有研究关注。（4）生态承载力研究的量化方法还不够成熟。作为一个复杂的“自然一经济一社会”巨系统，生态承载力的研究对象内部各因子关系和作用机理相当复杂，各种因素对系统的影响往往难以预料。目前虽然生态承载力研究的定量方法也很多，但实用而精确的量化方法研究还不成熟。104.4.发展前景发展前景发展前景发展前景(1)生态承载力的研究领域更加多样化，应用范围更加广泛。在承载力的研究中，不仅生态学，其他很多学科最新、最前沿的研究成果都开始被吸纳和应用到承载力的理论和研究中，承载力研究所涉及的内容也逐渐由生态科学、环境科学、资源科学扩展到了地球系统科学、生态经济学、考古学、物理学、科学哲学等各个领域，生态承载力必将从单学科、单因子研究趋向多学科合作，开展人口、资源、环境、发展多因素、多层次的交叉综合研究；承载力的应用范围也越来越广泛。从开始单要素的资源承载力和环境承载力发展到复杂的系统承载力的研究，应用范围从最初的畜牧业到现在人类社会经济活动的各个领域，可持续发展概念的引入，使得承载力理论的研究对城市发展，区域开发等方面的指导意义更为明显。(2)评价模型向复合模型体系发展。从微观上的寻求更为精确的量化方法到宏观上满足大尺度，复杂系统的建模要求，生态承载力的评价模型将更为庞大，动态关系也更为复杂。构建全面完善的模型系统，形成多层面、立体化的模型体系，最终实现复合生态系统的数字化，是生态承载力研究的终极目标。SD模型同评价指标体系及MOP模型的综合运用，己开始在生态承载力的研究上初露端倪，显示了其良好的发展前景。11(3)辅助手段和方法的更加多样化。除了系统动力学外，现代技术如遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等必将应用到承载力的研究领域中。遥感手段可以为研究提供快速、准确和直观的信息，地理信息系统可以在空间上对生态承载力进行分析。多种手段和技术的参与和结合应用必将对承载力的研究提供更准确、更深入、更全面的定量研究结果。(4)生态承载力研究将继续向动态模拟化方向发展。生态承载力研究经历了从一般定性描述到定量和机制的探讨，从单学科、单要素研究到多学科、多因素的综合研究过程，越来越趋近于生态承载力问题的客观本质，同时也增加了研究的难度，生态承载力模型必须能反映问题的本质，技术上可行，科学上有依据，要反映生态承载力问题的多元性、非线性、动态性、多重反馈的基本特征。12